Wereldprimeur: metaoppervlaklaser produceert eerste superchirale licht

Onderzoek & Wetenschap 25/05/2020 9:30:57

Superchiraal licht is licht met een ultrahoog hoekmoment en een draaiing van het licht rond haar eigen as, waardoor het licht zich voortplant volgens een helix.

Lees hieronder verder   
Verwant

Ontwikkeling slim nanodeeltje tegen antibiotica-resistente infecties

Forcit en Holst Centre ontwikkelen prototype van slim gelaatsmaker

Kunstmatige koraalpoliep reinigt water en transporteert cellen

Vijf laureaten van FWO-Excellentieprijzen bekend gemaakt

Supercontinuum: stap voor stap naar een brede waaier van kleuren

Drie VUB-wetenschappers worden coördinator bij CERN

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

47ste Hogere Cursus Akoestiek

Het ingenieurshuis - Antwerpen

van 21/09/2020 tot 8/02/2021

Energiedelen en Energiegemeenschappen

Thor Centrale Genk

dinsdag 22 september 2020

Robot and machine become one

B&R Webinar

dinsdag 22 september 2020

IoT World / MtoM

Paris Expo Porte de Versailles

van 23/09/2020 tot 24/09/2020

Geautomatiseerde logistiek in productie - live demo

Sirris - Hasselt

woensdag 23 september 2020

Mastercourse: The industrial relevance of advanced AI/ML methods

Sirris, MRC Gent - Zwijnaarde

donderdag 24 september 2020

Keuze van de redactie

(17/9) Eye-Robot wint de Belgische James Dyson Award 2020

(15/9) Noors bedrijf investeert 150 miljoen euro in Haven Oostende

(10/9) Soprema’s nieuwe productievestiging creëert lokale arbeidsplaatsen

(9/9) Bliksemsnelle 3D-bioprinter voor ziektemodellen

(7/9) Poco Loco investeert 45 miljoen in bijkomende productiefaciliteit

(4/9) Succesvolle eerste vlucht voor energiezuinige Flying-V

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel (VUB), de universiteit van Witwatersrand (Zuid-Afrika), Harvard University (USA), de Nationale Universiteit van Singapore (Singapore), en CNST (Italië) hebben de eerste metaoppervlaklaser ter wereld ontwikkeld die superchiraal licht produceert.

Prof. Vincent Ginis, VUB-onderzoeker, verbonden aan het Data Lab en de Applied Physics Research Group en betrokken bij de ontwikkeling van deze nieuwe laser: “Met deze laser combineren we de nieuwste technieken van nanofabricatie, optische metingen en data-analyse en bieden we een heel nieuw perspectief op de interactie tussen licht en materie. Licht kan gebruikt worden om op nanoniveau dingen te gaan bewegen.”

Een metaoppervlak is een super dun oppervlak waar kleine blokjes op zijn aangebracht via nanofabricatie. De eigenschappen van die kleine blokjes bepalen wat er gebeurt met het licht. De nieuwe laser gebruikt een metaoppervlak opgebouwd uit zorgvuldig vervaardigde nanostructuren, die 1.000 keer kleiner zijn dan de breedte van een menselijk haar.

Het licht gaat vele malen door dit metaoppervlak heen en krijgt telkens een nieuwe wending. Door de herhaalde interactie tussen het licht en het oppervlak kan de laser licht produceren met een ultrahoog hoekmoment, waardoor het licht heel sterk begint te draaien.

Het "gedraaide licht" (of chiraal licht) dat hierdoor ontstaat heeft een nooit eerder waargenomen hoge zuiverheid. Door zowel fundamentele als technische beperkingen was het tot nu toe niet mogelijk om deze gewenste chirale lichttoestand door een laser te laten produceren. Met de nieuwe laser kan dit nu wel, met volledige controle over het orbitale hoekmoment en de spin (polarisatie) van het licht.

Ginnis: “Door gebruik te maken van dit licht kunnen we op een totaal nieuwe manier microstructuren manipuleren. Licht kan gebruikt worden voor besturing: om dingen te verplaatsen en te sorteren. Gedraaid licht kan micro-apparatuur aandrijven om een stroom op gang te brengen, en om centrifuges na te bootsen, daar waar klassieke fysieke, mechanische systemen niet meer kunnen ingezet worden omdat ze te groot zijn.”

Verschillende industrieën en onderzoeksgebieden hebben superchiraal licht nodig om hun processen te verbeteren, waaronder de voedsel-, computer- en biomedische industrie.

Dit soort licht kan gebruikt worden om tandwielen optisch aan te drijven waar fysieke mechanische systemen niet zouden werken, zoals in microvloeistofsystemen. Het is bijvoorbeeld de bedoeling om medicijnen op een chip te fabriceren in plaats van in een groot laboratorium.

Het principe wordt in ook wel een “Lab-on-a-Chip” genoemd. Omdat alles klein is, wordt er licht gebruikt voor de besturing: om dingen te verplaatsen en te sorteren, zoals goede en slechte cellen. Gedraaide licht wordt gebruikt om micro-apparatuur aan te drijven om de stroom op gang te brengen, en om centrifuges na te bootsen met licht. << (Guy Leysen) (figuur: VUB)

ACHTERGROND
Het principe van chiraliteit is afgeleid van onze handen (Grieks: cheir), die elkaars spiegelbeeld zijn. Sommige moleculen zijn identiek op niveau van samenstelling, maar ze zijn elkaars spiegelbeeld en hebben daardoor andere eigenschappen.

DNA bijvoorbeeld is zo een molecule die in een welbepaalde richting draait. Licht kan op twee manieren chiraal zijn: door een draaiing rond haar eigen as (spin AM) en door een orbitaal hoekmoment (OAM), vergelijkbaar met de aarde die rond de zon draait.

Bij licht met een groot hoekmoment beweegt het licht in één richting, maar draait het tegelijkertijd ook rond haar voortplantingsas. <<

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Wordt Einstein Telescope opgenomen Europese research roadmap?

Gesteund door Nederland, België, Polen en Spanje heeft Italië een aanvraag ingediend om de Einstein Telescope op te nemen in een Europese routekaart voor grote onderzoeksinfrastructuren.

Containerterminals Deurganckdok zetten meer in op spoorvervoer

Terminaluitbaters DP World Antwerp en MPET bundelen de krachten om intensiever gebruik te maken van het spoor via een gezamenlijke spoorinfrastructuur met een transferzone.

”Ecovisie levert vaak net zoveel innovatie als duurzaamheid op” - opinie

Agoria begeleidt bedrijven bij hun transformatie tot Factory of the Future, waarbij 7 domeinen een cruciale rol spelen, zoals duurzaamheid. Hoe vullen bedrijven als BSH, ABEE en AMS dit in?

Watson-Marlow lanceert nieuwe Certa Plus sinusoïdale pomp

Deze nieuwe pomp is een duurzame en energiezuinigere oplossing voor shear-gevoelige, stroperige farmaceutische producten en nu al de beste in zijn klasse.

Nieuwe reactor maakt waterstofproductie goedkoper en duurzamer

Waterstof wordt een belangrijke energiedrager in de toekomstige circulaire economie. Daarom werkt TU Eindhoven aan een chemische reactor om duurzamere waterstof te maken.

Grensoverschrijdend multi-event in 3D Manufacturing-wereld

Vier organisaties uit de Benelux hebben het plan gesmeed om een nieuw concept in de 3D-productie aan de wereld voor te stellen: een week onderdompeling in de wereld van 3D-manufacturing.

Zonneauto als accu op wielen: ‘altijd en overal stroom’

Een vers kopje koffie tijdens het wildkamperen? Geen probleem! Stopcontacten zijn niet meer nodig als je een zonneauto hebt. Dat bewees het Solar Team Eindhoven met dit nieuwe model.

Regio’s presenteren duurzame toekomstvisie voor chemiesector

Vlaanderen, Nederland en Noordrijn-Westfalen presenteren trilaterale chemiestrategie, die inzet op innovatie en infrastructuur voor succesvolle energie- en klimaattransitie.

IP67 Profinet switches van Helmholz

Budé Innovative Solutions heeft een unieke machine gebouwd voor in de ijsindustrie. Omdat ze veel technologie op een kleine footprint moeten integreren is er gekozen om de PROFINET deelnemers, die via M12 techniek worden aangesloten op de IP67 managed PROFINET switches van Helmholz en door de PI organisatie zijn gecertificeerd.

Partners